矽胶片的高弹性从何而来:分子量、交联与链段柔顺性

矽胶片能够大幅拉伸后恢复原状,依靠的是硅橡胶的高弹性。铜、钢等金属的弹性形变只有1%左右,硅橡胶的高弹形变不少于100%,可达1000%以上。
高弹性的来源
高弹性是高聚物特有的力学状态,来自链段的运动,与键角、键长改变引起的普通弹性不同。卷曲的大分子被拉直时,构象熵下降;去掉外力后,熵增大使分子回到卷曲状态,材料随即恢复原状。实际中分子间存在作用力和内旋转阻力,部分外力要消耗在克服这些阻力上,表现为黏性,其余才使分子链变形。
影响弹性的因素
- 分子量:分子量越大,不能承受应力的游离末端越少,链间缠结形成的“准交联”也越强,对弹性有利;分子量分布较窄、高分子量部分占比大,也更有利。
- 交联:硫化胶的交联密度和交联键类型同样会影响弹性。
- 链的柔顺性:常温下不易结晶的柔性链,受力时能很快调整构象,构象数多,弹性就好。
需要具体厚度与硬度时,请查看矽胶片产品页。
